CN101792573A - 无卤高导热的树脂组合物及涂树脂铜箔 - Google Patents
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Abstract
一种无卤高导热的树脂组合物及涂树脂铜箔，该无卤高导热的树脂组合物包括组份及其质量份数如下：含磷环氧树脂10-40份、UV阻挡型多官能环氧树脂0-10份、酚氧树脂5-35份、高导热填料50-80份、胺类固化剂1-10份、及促进剂0.2-2份。本发明提供的无卤高导热的树脂组合物，其不含卤素，对环境友好，且具有高耐热性和剥离强度，及良好的可靠性；此外，本发明提供使用上述组合物制作的涂树脂铜箔，取代一般的半固化片和铜箔，用于金属基板、挠性板及多层积层板的印制电路板材料的制作，实现更高的热传导性，在涂树脂铜箔的高导热方面，填补了国内空白，为电子产品的“轻、薄、短、小”、多功能的发展提供了可实现高密度布线、薄形、微细孔径、高散热性的高性能材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻燃型树脂组合物，尤其涉及一种无卤高导热的树脂组合物，及使用该树脂组合物制得的涂树脂铜箔。
背景技术
随着电子信息产品大量生产，并且朝向轻薄短小、多功能的设计趋势，作为电子零组件主要支撑的印刷电路基板，也随着不断提高技术层面，以提供高密度布线、薄形、微细孔径、高散热性。
无卤高导热涂树脂铜箔是运用到电子行业覆铜板和印制线路板的重要原材料。它与一般的半固化片不同，无卤高导热涂树脂铜箔的树脂涂层不使用玻璃纤维、不含卤素、容易实现高密度布线、薄形、微细孔径、高散热性，同时具备覆铜板的其它综合性能，如耐热性、阻燃性、剥离强度。而申请号为200710028539.8的专利申请公开了一种无卤素树脂组合物及其应用于涂树脂铜箔，虽然在耐热性能及阻燃性能上表现良好，但不具备高导热的能力。申请号200310121169.4的专利申请公开了印刷电路板用高导热无卤无磷阻燃型树脂组合物，虽然可实现高导热性，但其用含氮树脂来确保阻燃，因含氮树脂容易产生有毒的氰化物或NO2等，因此还有待改进，同时其合成过程中需要加热，操作复杂，而且其专利也未提及到涂胶铜箔的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无卤高导热的树脂组合物，该树脂组合物不含卤素及具有高导热性、高剥离强度，以及良好的耐热性及可靠性。
本发明的另一个目的在于提供一种使用上述组合物制作的涂树脂铜箔，取代一般的半固化片和铜箔，用于金属基板、挠性板及多层积层板的印制电路板材料的制作，实现更高的热传导性。
为实现上述目的，本发明提供一种无卤高导热的树脂组合物，该树脂组合物包括组分及其质量份数如下：含磷环氧树脂10-40份、UV阻挡型多官能环氧树脂0-10份、酚氧树脂5-35份、高导热填料50-80份、胺类固化剂1-10份、及促进剂0.2-2份。
其中含磷环氧树脂中磷含量为2-15％。
所述高导热填料选用氮化铝(AlN)、氮化硼(BN)、氧化铝(Al2O3)、银(Ag)、铝(Al)、氧化锌(ZnO)及纳米碳管(CNT)中的两种以上化合物的混合物，其平均粒径为0.1微米-10微米。
所述高导热填料首选氮化硼、氧化铝、纳米碳管中的两种以上化合物的混合物，比例优选60-70份。
还包括适量溶剂，其为二甲基甲酰胺(DMF)和丁酮(MEK)、丙酮、环己酮、甲苯溶剂中的一种或几种的混合溶剂。
所述酚氧树脂的重均分子量为20000-65000，其包含下述结构式的树脂：
式1：双酚A二缩水甘油醚
所述含磷环氧树脂包括至少一种具有下述结构式的树脂：
式2：9、10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物
式3：芳膦基-双酚A二缩水甘油醚
式4：二缩水甘油醚苯基膦酸酯
式5：对苯二缩水甘油醚
所述UV阻挡型多官能环氧树脂包含下述结构：
式6：1，1，2，2-四(对羟基苯基)乙烯四缩水甘油醚
本发明配方中，除了上述组分外，可在不背离本发明构思的范围内增加一些助剂，如消泡剂、分散剂等。
本发明还提供一种采用所述无卤高导热的树脂组合物制成的涂树脂铜箔，其包括铜箔、及涂布于铜箔上的无卤高导热的树脂组合物。所述铜箔采用公称厚度为18-105微米的电解铜箔。
本发明的有益效果：本发明提供的无卤高导热的树脂组合物，其不含卤素，对环境友好，且具有高耐热性和剥离强度，及良好的可靠性；此外，本发明提供利用上述组合物制作的涂树脂铜箔，取代一般的半固化片和铜箔，用于金属基板、挠性板及多层积层板的印制电路板材料的制作，实现更高的热传导性，在涂树脂铜箔的高导热方面，填补了国内空白，为电子产品的“轻、薄、短、小”、多功能的发展提供了可实现高密度布线、薄形、微细孔径、高散热性的高性能材料。
具体实施方式
本发明提供一种无卤、高导热的树脂组合物，该树脂组合物包括组分及其质量份数如下：含磷环氧树脂10-40份、UV阻挡型多官能环氧树脂0-10份、酚氧树脂5-35份、高导热填料50-80份、胺类固化剂1-10份、及促进剂0.2-2份。其中含磷环氧树脂中磷含量为2-15份。
所述高导热填料选用氮化铝(AlN)、氮化硼(BN)、氧化铝(Al2O3)、银(Ag)、铝(Al)、氧化锌(ZnO)及纳米碳管(CNT)中的两种以上化合物的混合物，其平均粒径为0.1微米-10微米，所述高导热填料首选氮化硼、氧化铝、纳米碳管中的两种以上化合物的混合物，比例优选60-70％。
还包括溶剂，其为二甲基甲酰胺(DMF)和丁酮(MEK)、丙酮、环己酮、甲苯溶剂中的一种或几种的混合溶剂。
所述酚氧树脂的重均分子量为20000-65000，其包含下述结构式的树脂：
式1：双酚A二缩水甘油醚
所述含磷环氧树脂包括至少一种具有下述结构式的树脂：
式2：，9、10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物
式3：芳膦基-双酚A二缩水甘油醚
式4：二缩水甘油醚苯基膦酸酯
式5：对苯二缩水甘油醚
所述UV阻挡型多官能环氧树脂包含下述结构：
式6：1，1，2，2-四(对羟基苯基)乙烯四缩水甘油醚
本发明配方中，除了上述组分外，可在不背离本发明构思的范围内增加一些助剂，如消泡剂、分散剂等。
本发明还提供采用所述树脂组合物制成的涂树脂铜箔，其包括铜箔、及涂布于铜箔上的无卤高导热的树脂组合物。所述铜箔采用公称18-105微米厚的电解铜箔。
下面通过本发明的具体实施方式，详细说明本发明的内容。
实施例1
1、先用适量的二甲基甲酰胺(DMF)和丁酮(MEK)混合溶剂(1∶1)将3份胺类固化剂和2份促进剂(2-MI)溶解，搅拌60分钟以上。
2、再将含磷环氧树脂、酚氧树脂、UV阻挡型多官能环氧树脂、预先处理好的氧化铝预制体以30∶15∶5∶50固体重量比依次加入，搅拌4小时以上，充分混合均匀，形成固体含量为70％的无卤高导热树脂组合物。
将上述树脂组合物涂布在公称厚度为35微米的电解铜箔粗化面上，晾干后，放进150℃烘箱中烘烤3-5分钟，得到半固化状态树脂层的涂树脂铜箔。
实施例2
除了改变实施例1所用的树脂混合物和固化促进剂的比例外，用和实施例1相同方法制造涂树脂铜箔。
1、先用适量的二甲基甲酰胺(DMF)和丁酮(MEK)混合溶剂(1∶1)将3份胺类固化剂和2份促进剂(2-MI)溶解，搅拌60分钟以上。
2、再将含磷环氧树脂、酚氧树脂、UV阻挡型多官能环氧树脂、预先处理好的氧化铝预制体以10∶35∶5∶50固体重量比依次加入，搅拌4小时以上，充分混合均匀，形成固体含量为70％的无卤高导热树脂组合物。
将上述树脂组合物涂布在公称厚度为35微米的电解铜箔粗化面上，晾干后，放进150℃烘箱中烘烤3-5分钟，得到半固化状态树脂层的涂树脂铜箔。
实施例3
除了改变实施例1所用的树脂混合物和固化促进剂的比例外，用和实施例1相同方法制造涂树脂铜箔。
1、先用适量的二甲基甲酰胺(DMF)和丁酮(MEK)混合溶剂(1∶1)将3份胺类固化剂和2份促进剂(2-MI)溶解，搅拌60分钟以上。
2、再将含磷环氧树脂、酚氧树脂、UV阻挡型多官能环氧树脂、预先处理好的氧化铝预制体以20∶8∶2∶70固体重量比依次加入，搅拌4小时以上，充分混合均匀，形成固体含量为70％的无卤高导热树脂组合物。
将上述树脂组合物涂布在公称厚度为35微米的电解铜箔粗化面上，晾干后，放进150℃烘箱中烘烤3-5分钟，得到半固化状态树脂层的涂树脂铜箔。
比较例1
采用实施例1中所用树脂和固化促进剂的比例，只是不加高导热填料，用和实施例1相同方法制造涂树脂铜箔。
1、先用适量的二甲基甲酰胺(DMF)和丁酮(MEK)混合溶剂(1∶1)将3份胺类固化剂和2份促进剂(2-MI)溶解，搅拌60分钟以上。
2、再将含磷环氧树脂、酚氧树脂、UV阻挡型多官能环氧树脂以60∶30∶10固体重量比依次加入，搅拌4小时以上，充分混合均匀，形成固体含量为50％的树脂组合物。
将上述树脂组合物涂布在公称厚度为35微米的电解铜箔粗化面上，晾干后，放进150℃烘箱中烘烤3-5分钟，得到半固化状态树脂层的涂树脂铜箔。
上述实施例1-实施例3和比较例1的性能测试比较如下表1：
表1 性能测试一览表
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 比较例1 | |
| 剥离强度 | 1.8N/mm | 2.1N/mm | 1.9N/mm | 2.0N/mm |
| 耐热性(288℃/10秒) | ＞6次 | ＞6次 | ＞6次 | ＞6次 |
| 燃烧性 | V-0级 | V-1级 | V-0级 | V-1级 |
| 热导率 | 2.3W/m*K | 2.3W/m*K | 4.5W/m*K | 0.3W/m*K |
由表1所示结果可知，实施例1-实施例3的剥离强度都能在1.8N/mm以上，耐热性能良好，可以满足印制电路板的应用，另外热导率明显高于比较例1，同时在树脂比例相同的情况下，实施例1的阻燃性好于比较例1，由此可见导热填料的添加不仅使导热性变好，更增进了阻燃效果。
综上所述，本发明提供的无卤高导热的树脂组合物，其不含卤素，对环境友好，且具有高耐热性和剥离强度，及良好的可靠性；此外，本发明提供使用上述组合物制作的涂树脂铜箔，取代一般的半固化片和铜箔，用于金属基板、挠性板及多层积层板的印制电路板材料的制作，实现更高的热传导性，在涂树脂铜箔的高导热方面，填补了国内空白，为电子产品的“轻、薄、短、小”、多功能的发展提供了可实现高密度布线、薄形、微细孔径、高散热性的高性能材料。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种无卤高导热的树脂组合物，其特征在于，包括组分及其质量份数如下：含磷环氧树脂10-40份、UV阻挡型多官能环氧树脂0-10份、酚氧树脂5-35份、高导热填料50-80份、胺类固化剂1-10份、及促进剂0.2-2份。
2.如权利要求1所述的无卤高导热的树脂组合物，其特征在于，所述含磷环氧树脂中磷含量为2-15％。
3.如权利要求1所述的无卤高导热的树脂组合物，其特征在于，所述高导热填料为氮化铝、氮化硼、氧化铝、银、铝、氧化锌及纳米碳管中的两种以上化合物的混合物，其平均粒径为0.1微米-10微米。
4.如权利要求3所述的无卤高导热的树脂组合物，其特征在于，所述高导热填料首选氮化硼、氧化铝、纳米碳管中的两种以上化合物的混合物，比例优选60-70份。
5.如权利要求1所述的无卤高导热的树脂组合物，其特征在于，还包括适量溶剂，其为二甲基甲酰胺和丁酮、丙酮、环己酮、甲苯溶剂中的一种或几种的混合溶剂。
6.如权利要求1所述的无卤高导热的树脂组合物，其特征在于，所述酚氧树脂的重均分子量为20000-65000，其包含下述结构式的树脂：
式1：双酚A二缩水甘油醚
7.如权利要求1所述的无卤高导热的树脂组合物，其特征在于，所述含磷环氧树脂包括至少一种具有下述结构式的树脂：
式2：9、10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物
式3：芳膦基-双酚A二缩水甘油醚
式4：二缩水甘油醚苯基膦酸酯
式5：对苯二缩水甘油醚
8.如权利要求1所述的无卤高导热的树脂组合物，其特征在于，所述UV阻挡型多官能环氧树脂包含下述结构：
式6：1，1，2，2-四(对羟基苯基)乙烯四缩水甘油醚
9.一种采用如权利要求1所述的树脂组合物制成的涂树脂铜箔，其特征在于，包括铜箔、及涂布于铜箔上的无卤高导热的树脂组合物。
10.如权利要求9所述的涂树脂铜箔，其特征在于，所述铜箔采用公称厚度为18-105微米的电解铜箔。
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